質問:
デュアルスマートバッテリー設計とPCBレイアウト
carveone
2014-12-03 01:43:46 UTC
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7.4Vのリチウムイオン電池を搭載したシステムがあります。プロセッサモジュールとセンサーの組み合わせであるこのシステムは、さまざまな電圧(5V、12V、-12V、6V ...)でさまざまな量の電流を引き出しますが、約10ワットを引き出します。私が選んだバッテリーは、かなりの10アンペア時のものです。

これは、問題のない単純なオフライン充電器から始まりました。次に、クリープセット(ため息)を備え、今度はデュアルバッテリー+ガスゲージ付き充電器を使用します。つまり、管理するDC電源は最大3つ(2つのバッテリーと1つの充電ポート)です。そして、私は2か月間経ちました。

これを行う1つの方法は、 LTC1760のようなフル機能のチップを使用することです。これは、すべてSMBUSから管理されるデュアルスマートバッテリーと電源パスアーキテクチャをサポートしています。 TSSOP-48にあります。それは別の問題を引き起こします-あなたはスマートバッテリーを考え出す必要がありますが、それらは既製で購入することができます()。この場合、スマートバッテリーを最初から作成するのは合理的ではないと思います!

問題は次のとおりです。

  • これにより、必要のない複雑さが増しますか?ガスゲージタイプのシステムを導入する必要がある場合、スマートバッテリーにはそれがありますが、実際にはスマートバッテリー充電器チップが必要です。
  • オンと多重化された2つのバッテリーを(単純に)サポートする方法がわかりません。 -LTC1760を使用する場合を除き、ライン充電。これは本当に一般的なシナリオですか?
  • LTCはスイッチモードの大電流になります。これにより、RFIの問題や電源ノイズが発生しやすくなります。このようなTSSOP-48チップの要件は、4層ボードに移行する必要があるのでしょうか。それとも2層でうまくいくでしょうか?私はこれまで4層を行ったことがありませんが、 stackexchangeに関するいくつかの良い情報があります!
4層に行きます。必要なようです。気が遠くなるように思えるかもしれませんが、そうではありません。
それは確かに気が遠くなるように見えます。一方で、複雑なボードをより少ないスペースでルーティングする方が簡単に見えます。このサイトのヒントをいくつか読んだら、ボードをPCBプーラーに送ってみようと思います。4層のボードは、その面で議論を得ることができません!
1 回答:
theamk
2014-12-03 04:52:53 UTC
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LTC1760はオールインワンデバイスです。つまり、両方のオプションのボードサイズ、部品コスト、エンジニアリングコストを調べて、使用するかどうかを判断する必要があります。ボリュームが非常に少ない場合は、エンジニアリングコストが支配的になります。いずれの場合も、チップには3つの主要な機能があります。

(1)電源を組み合わせる。

約1Aを切り替えるだけでよいので、そのためにダイオードを使用できます。非効率性を許容できる場合はショットキーダイオードを使用するか、LTC4358などの「理想ダイオード」を使用してください。 DC入力がバッテリーの充電電圧よりも高い場合は、スマートなスイッチング/制御は必要ありません。外部電源が供給されるとダイオードが閉じます。

(2)バッテリーを充電します

最も簡単な解決策として、各バッテリーに独自の充電回路を割り当てます。もっと凝ったものにしたい場合(「次のバッテリーに切り替える前に1つのバッテリーを完全に交換したい」)、デュアルMOSFETを追加するか、充電器の「enable」入力を使用します。

(3) Smbus / I2C

これは最も重要な部分かもしれません。 CPUが大きく、使用可能なGPIOが少ない場合は、LTC1760の方が適しています。必要なのは単一のI2Cバスのみであり、MOSFETとそれらのドライバーの両方が含まれているためです。小型のマイクロコントローラを使用している場合は、電源スイッチングを直接制御することで、不要なI2Cプログラミングを回避する方が簡単な場合があります。

これで最後のポイントになります。どの程度の制御性が必要ですか?システムのあらゆる側面を制御したい場合(最初にどのバッテリーを放電しますか?このDCアダプターは20Wしか供給できないため、一度にすべてのバッテリーを充電しないでください...など)、LTC1760の方が適しています。自動化された機能(「より高い電圧でバッテリーを放電します。デバイスが壁に接続されると変化します」)、より個別のソリューションに固執し、ファームウェアのプログラミング作業を節約します。

最後に、プロジェクトで余裕があれば、スマートバッテリーは素晴らしいです。私は通常のパックと同じようにインスピレーションを得たエネルギーのものを使用しています-直接放電し、CC / CV充電器で充電します。安全性のカットオフを提供し、「残り容量」や「完全放電までの時間」など、smbusインターフェースで使いやすいメトリックを提供するため、優れています。

私はもっと制御が必要です-放電a、次にbなど-しかし、理想的なダイオードも優先されます。もちろん、そのような制御を行う場合は、スイッチングを直接制御できます。私は、LTC1760に戻る自動機能をより細かく制御したいと思います。 スマートバッテリーは高価ですが、その一部を見て、安全回路を提供し、あなたが言うように、私はすべての測定基準を読むことができます。すべて少し余分な$で-私はそれが価値があると思います!ありがとう。


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